MECCANISMO・LAB、120℃・大気圧でのウエハ接合を実現

MECCANISMO・LABは、国立研究開発法人物質・材料研究機構（以下、NIMS）が開発・保有する低温・大気圧接合技術をベースに、6インチウエハに対応した全自動ウエハ接合装置を開発し、実機にて接合が成立することを確認した。この装置は、蒸気を含有したN2環境下での紫外線照射および極薄架橋形成から、低温・大気圧環境での接合までを一連の自動プロセスとして統合したもの。従来は高温・高真空を必要としていたウエハ接合を、低温・大気圧環境で実現した点が大きな特徴となる。

半導体デバイスの高機能化・高集積化に伴い、ウエハ同士や異種材料の接合技術の重要性は年々高まっている。一方、従来の接合プロセスでは高温処理や真空環境を必要とする場合が多く、熱による材料への影響や設備の複雑化、コスト増加が課題となっていた。本装置はこうした課題に対する新たなアプローチとなり、特に熱に弱い材料や異種材料の接合用途において有効な手段となる可能性がある。特に半導体後工程におけるウエハ接合や、異種材料を扱う用途において新たなプロセス開発につながる可能性を持つ他、パワーデバイス、光学デバイス、MEMS、センサーに加え、フィルム材料などの柔軟材料への応用についても検討が進められる。

また、今回応用したNIMSが保有する低温・大気圧接合技術は、冷却によって接合界面の剥離を促す「デボンディング」への応用も期待される。これにより、将来的には高価な半導体パッケージにおける不良チップの交換、試作・評価工程での再加工、レアメタルなどを含む異種材料部品の分解・再利用、資源回収などへの展開が考えられる。低温・大気圧で接合し、必要に応じて剥離できる可能性を持つ点は、次世代の半導体後工程や高機能デバイス製造における新たな選択肢となり得る。

https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000002.000182431.html
https://www.pe.t.u-tokyo.ac.jp/research/202601.html